Es titulà el 1989 a l’Istituto Universitario di Architettura di Venezia. Es traslladà a Barcelona i el 1991 s’associà amb l’arquitecte Enric Miralles i Moya, amb el qual es casà el 1992, i creà l’Estudi Miralles Tagliabue EMBT, que dirigeix des de la mort del seu marit (2000), i amb seu també a Xangai des del 2010. Des d’aleshores, ha encapçalat la direcció de nombrosos projectes, molts dels quals han estat guardonats: Escola de Música d’Hamburg, a Alemanya (1997-2000), ajuntament d’Utrecht, a Holanda (1997-2000, premis Rietveld i d’arquitectura dels Països Baixos 2001), Parc de Diagonal Mar, a Barcelona (1997-2002, premi FAD 2002), Parc dels Colors, a Mollet del Vallès (1992-2002, premi FAD d’espais exteriors 2002), campus (2003, premi FAD 2004) i rectorat (2006) de la Universitat de Vigo, Parlament d’Escòcia, a Edimburg (2004, premi RIBA Stirling i Gran Premi d’Arquitectura d’Escòcia 2005), mercat de Santa Caterina de Barcelona (1997-2005, Premi Nacional de Cultura en la modalitat de patrimoni 2001), Pavelló Arcelor, a Esch-sur-Alzette, Luxemburg (2005-06, premi luxemburguès d’arquitectura 2007), Parlament d’Albània, a Tirana (2006), Parc Ribera Yeouido, a Seül (2007), plans generals de San Pellegrino (2007) i de Cesena (2008), a Itàlia, Biblioteca Enric Miralles, a Palafolls (1997-2007), seu de Gas Natural, a Barcelona (2007), Casa de les Llengües de Can Ricart, a Barcelona (2007), escenografies per a l’exposició d’Isabel Coixet a Barcelona i per a la companyia de dansa de Merce Cunningham a Nova York (2008-09), pavelló d’Espanya a l’Expo de Xangai 2010 (2007-10, premi Ciutat de Barcelona d’arquitectura 2009 i premi RIBA 2010), Museu Zhang Daqian, a Neijiang, Xina (2010), campus de l’escola de negocis de la Universitat de Fudan, a Xangai (2011, premi de l’Associació Espanyola d’Arquitectes 2017), torre del Chinatrust Bank, a T’aipei, Taiwan (2012), East Hotel & Restaurant GmbH, a Hamburg (2014), estació de Clichy-Montmerfeil de París (2014), centre oncològic Kàlida Sant Pau, a Barcelona (2017), centre de biodiversitat Artenoah, a Rehau, Alemanya (2017) i reforma de l’antiga zona ferroviària de Milà (2017). Ha participat en exposicions com la Biennal de Venècia (2002, 2004, 2006) i la Biennal de São Paulo (2003). L’any 2001 guanyà el premi Delta d’Or de l’ADI-FAD pel disseny del banc públic Lungo Mare. La seva trajectòria ha estat reconeguda amb el doctorat honoris causa de la Facultat d’Arts i Ciències Socials de la Napier University d’Edimburg (2004), el RIBA Jencks Award (2013), el premi Sebetia-Ter (2018) i la Creu de Sant Jordi (2019).